Отдельные представители альдегидов.
Формальдегид при обычных условиях представляет собой газ с резким неприятным (острым) запахом, хорошо растворимый в воде; 40%-ный водный раствор формальдегида, называемый формалином, широко применяется в медицинской практике.
При статичном состоянии раствора формальдегида в нем постепенно идут процессы окисления — восстановления. Вследствие дисмутации формалин обычно наряду с формальдегидом содержит метиловый спирт и муравьиную кислоту. Реакция дисмутации катализируется щелочами.
При концентрировании формалина, а также при длительном хранении формальдегида, особенно в условиях низкой темпера туры, в нем образуется белый осадок полимера формальдегида, называемого параформальдегидом или просто параформом.
nH2C=О ↔ (Н2СО)n
Полимеризацию формальдегида можно представить следующим образом. Гидратированные молекулы формальдегида отщепляют воду и образуют цепи большей или меньшей длины. Молекулы параформа содержат от трех до восьми молекул формальдегида (как это показал еще А. М. Бутлеров), а при определенных условиях (при очень низкой температуре) — гораздо больше.
Низкая температура способствует полимеризации формальдегида, и поэтому формалин не следует хранить при температуре ниже 10—12 °С. В то же время высокая температура способствует быстрому улетучиванию формальдегида из раствора. Процесс деполимеризации и обратной полимеризации лежит в основе воз гонки параформа.
Медицинское применение формальдегида основано на его способности свертывать белки. Свертываются от формальдегида и белковые вещества бактерий, что обусловливает их гибель. Одно из важнейших медицинских применений формальдегида — использование с целью дезинфекции, т. е. уничтожения болезнетворных микроорганизмов. Парами формалина (при его кипячении) окуривают дезинфицируемые помещения, растворами формальдегида обрабатываются руки хирургов, хирургические инструменты и т. д. Растворы формальдегида применяют для консервирования (сохранения) анатомических препаратов. Большие количества формальдегида используются в синтезе пласт масс. Из формальдегида получают медицинский препарат гексаметилентетрамин, или уротропин. Этот препарат получается при взаимодействии формальдегида (или параформа) с аммиаком:
6CH2О + 4NH3 → (CH2)6N4 + 6H2О.
Рациональное название «гексаметилентетрамин», было дано
А. М. Бутлеровым в связи с наличием в молекуле шести метиле новых групп и четырех атомов азота. А. М. Бутлеров впервые по лучил уротропин и изучил его.
При нагревании раствора уротропина в присутствии кислот он гидролизуется с образованием исходных продуктов — формальдегида и аммиака:
(CH2)6N4 + 6H2О → 6CH2О + 4NH3.
Ронгалит, или формальдегидсульфоксилат натрия, применяющийся как для синтеза лекарственных препаратов (например, новарсенола), так и в технике в качестве восстановителя, также является производным формальдегида. Для получения ронгалита на формальдегид действуют гидросульфитом натрия, в результате чего получается гидросульфитное соединение формальдегида. Далее гидросульфитное соединение формальдегида восстанавливают цинковой пылью.
Уксусный альдегид (ацетальдегид, или этанал) в промышленном масштабе получают обычно дегидрированием паров этилового спирта при действии катализатора (меди): от спирта отщепляются два атома водорода. Важным методом получения ацетальдегида является также реакция Кучерова — присоединение воды к ацетилену.
В лабораторных условиях ацетальдегид обычно получают из спирта путем окисления его дихроматом калия в кислой среде.
Ацетальдегид представляет собой летучую жидкость. В больших концентрациях он обладает неприятным удушливым запахом; в малых концентрациях имеет приятный запах яблок (в которых он и содержится в небольшом количестве).
При добавлении к ацетальдегиду капли кислоты при комнат ной температуре он полимеризуется в паральдегид; при низкой температуре ацетальдегид полимеризуется в метальдегид — твердое кристаллическое вещество.
Паральдегид является циклическим тримером (СН3СНО)3, метальдегид — циклическим тетрамером (СН3СНО)4, он иногда применяется в быту в качестве горючего под названием «сухого спирта». Паральдегид ранее применялся в качестве снотворного средства.
Важным производным ацетальдегида является трихлорацетальдегид, или хлорал. Хлорал представляет собой тяжелую жидкость. Он присоединяет воду с образованием твердого кристаллического вещества гидратахлорала, или хлоралгидрата. Хлоралгидрат представляет собой один из весьма немногочисленных примеров прочных гидратов альдегида. Хлоралгидрат легко (уже на холоде) разлагается щелочами с образованием хлороформа и соли муравьиной кислоты. Хлоралгидрат применяется в качестве снотворного средства.
Глиоксаль является простейшим представителем диальдегидов — соединений с двумя альдегидными группами.
Бензойный альдегид, или бензальдегид в природе встречается в виде гликозидаамигдалина, содержащегося в горьких мин далях, листьях лавровишни и черемухи, косточках персиков, абрикосов, слив и т. д. Под влиянием фермента эмульсина, а также при кислотном гидролизе амигдалин расщепляется на синильную кислоту, бензальдегид и две молекулы глюкозы.
В качестве промежуточного продукта гидролиза амигдалина можно выделить бензальдегидциангидрин, который можно рассматривать как продукт взаимодействия бензальдегида и HCN.
В горькоминдальной воде Aqua amygdalarum amararum — препарате из горьких миндалей — синильная кислота содержится главным образом в виде бензальдегидциангидрина. Синтетически бензальдегид обычно получают каталитическим окислением толуола или же из дигалогенозамещенного толуола — хлористого бензилидена.
Бензальдегид представляет собой бесцветную жидкость. Он имеет сильный запах горького миндаля, вследствие чего его часто называют горькоминдальным маслом.
Ванилин, или м метокси n оксибензальдегид — вещество с сильным запахом ванили. Содержится в ванилевых стручках (до 20%).